專利名稱：帶有對非周期性電流變化的探測的保護開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的保護開關(guān)。
背景技術(shù)：
公知一種保護開關(guān)，該保護開關(guān)在電網(wǎng)或電導(dǎo)線中出現(xiàn)增高的電流時通過自動打開分離觸點來切斷電網(wǎng)、子電網(wǎng)或者電導(dǎo)線。還公知另一種保護開關(guān)，該保護開關(guān)在出現(xiàn)故障電流時通過自動打開分離觸點來切斷電網(wǎng)、子電網(wǎng)或者電導(dǎo)線。在這種公知的保護開關(guān)中不利的是，除了已介紹的故障源之外，在電網(wǎng)或電導(dǎo)線中還可能出現(xiàn)其它故障源，這些故障源尤其通過火災(zāi)的引起可能是對裝置或生物而言的潛在危險，并且這些故障源不由上述常用的保護開關(guān)可靠地探測到，因為既不一定造成過高的電流，也不一定造成故障電流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種開頭所述類型的保護開關(guān)，利用該保護開關(guān)可以避免提及的缺陷，并且利用該保護開關(guān)可以降低由電網(wǎng)中的故障引起的火災(zāi)危險。根據(jù)本發(fā)明，這通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。由此，可以降低由電網(wǎng)中的故障而引起的火災(zāi)危險。由此，可以在電網(wǎng)中識別可能導(dǎo)致電弧的所謂的串行的和/或并行的故障，并切斷涉及到的網(wǎng)絡(luò)。由此，可以可靠地阻止可能通過電弧形成的火災(zāi)。由此，可以進一步保護生物和設(shè)備免于電流的或通過該電流起火的危險。此外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求2前序部分的探測器。開頭所述的公知的保護開關(guān)不能識別不會導(dǎo)致在導(dǎo)線中的升高的電流或故障電流的故障，但是該故障能引起在電網(wǎng)內(nèi)部或在電網(wǎng)范圍內(nèi)的火災(zāi)。因此，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種前面提及類型的探測器，利用該探測器可以避免上述缺陷，并且利用該探測器可以降低由于電網(wǎng)中的故障而引起的火災(zāi)危險。根據(jù)本發(fā)明，這通過權(quán)利要求2的特征來實現(xiàn)。由此，可以降低由于電網(wǎng)中的故障而引起的火災(zāi)危險。由此，可以在電網(wǎng)中識別可能導(dǎo)致電弧的所謂的串行的和/或并行的故障，并切斷涉及到的網(wǎng)絡(luò)。由此，可以可靠地阻止可能通過電弧形成的火災(zāi)。由此，可以進一步保護生物和設(shè)備免于電流的或通過該電流起火的危險。如權(quán)利要求1和2 —樣同時構(gòu)成說明的一部分的從屬權(quán)利要求涉及用于根據(jù)本發(fā)明的保護開關(guān)的探測器的優(yōu)選實施方式。此外，本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求7前序部分所述的、用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的方法。開頭所述的公知的保護開關(guān)不能識別不會導(dǎo)致電導(dǎo)線中的升高的電流或故障電流的故障，但是該故障能引起在電網(wǎng)內(nèi)部或在該電網(wǎng)范圍內(nèi)的火災(zāi)。
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，說明一種前述類型的方法，利用該方法可以避免所提及的缺陷，并且利用該方法可以降低由于電網(wǎng)中的故障引起的火災(zāi)危險。根據(jù)本發(fā)明，這通過權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。由此，可以降低由于電網(wǎng)中的故障而起火的危險。由此，可以在電網(wǎng)中識別可能導(dǎo)致電弧的所謂的串行的和/或并行的故障，并切斷涉及到的網(wǎng)絡(luò)。由此，可以可靠地阻止可能通過電弧形成的火災(zāi)。由此，還可以進一步保護生物和設(shè)備免于電流的或通過該電流起火的危險。如權(quán)利要求7 —樣同時構(gòu)成說明的一部分的從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的其它有利的設(shè)計方案。


參考其中僅舉例地示出優(yōu)選實施方式的附圖來詳細介紹本發(fā)明。在此圖1示出用于示出在電網(wǎng)中的串行的和并行的故障的兩個示意性電路圖；圖2示出用于示出在三路配電器中的組合串行的和并行的故障的示意性電路圖；圖3示出具有根據(jù)在時域中的串行故障的電參數(shù)的振幅的周期性跳躍式變化的第一參數(shù)信號(電流信號)的第一個例子；圖4示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟之后的根據(jù)圖3的參數(shù)信號；圖5示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第二步驟之后的根據(jù)圖4的參數(shù)信號；圖6示出在頻域中根據(jù)圖5的信號；圖7示出帶有根據(jù)時域中的串行故障的電參數(shù)的振幅的非周期性跳躍式變化的第一參數(shù)信號(電流信號)的第二個例子；圖8示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟之后的根據(jù)圖7的參數(shù)信號；圖9示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第二步驟之后的根據(jù)圖8的參數(shù)信號；圖10示出在頻域中根據(jù)圖9的信號；圖11示出帶有根據(jù)在時域中的并行故障的電參數(shù)的振幅的非周期性跳躍式變化的第一參數(shù)信號(電流信號)的第三個例子；圖12示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟的特別優(yōu)選的設(shè)計方案之后的根據(jù)圖11的參數(shù)信號；圖13示出時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第二步驟之后的根據(jù)圖12的參數(shù)信號；圖14示出帶有根據(jù)時域中的并行故障的電參數(shù)的振幅的周期性跳躍式變化的第一參數(shù)信號(電流信號)的第四個例子；圖15示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟的特別優(yōu)選的設(shè)計方案之后的根據(jù)圖14的參數(shù)信號；圖16示出在時域中根據(jù)本發(fā)明的方法的第二步驟之后的根據(jù)圖15的參數(shù)信號；圖17示出帶有根據(jù)本發(fā)明的探測器的第一優(yōu)選構(gòu)造的保護開關(guān)的優(yōu)選設(shè)計方案的方塊圖；圖18示出根據(jù)本發(fā)明的探測器的第二優(yōu)選構(gòu)造的方塊圖；圖19示出根據(jù)本發(fā)明的探測器的第三優(yōu)選構(gòu)造的方塊圖；圖20示出根據(jù)本發(fā)明的探測器的第四優(yōu)選構(gòu)造的方塊圖。
具體實施例方式圖17示出保護開關(guān)11的方塊圖，該保護開關(guān)具有用于可預(yù)定切斷電網(wǎng)的分離觸點，其中，分離觸點可以由至少一個觸發(fā)單元10驅(qū)控，其中，保護開關(guān)具有用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測器1，并且觸發(fā)單元10 與探測器1有效連接。由此，可以降低由電網(wǎng)中的故障而引起的火災(zāi)危險。由此，可以在電網(wǎng)中識別可能導(dǎo)致電弧的所謂的串行的和/或并行的故障18、19，并切斷涉及到的電網(wǎng)。由此，可以可靠地阻止可能通過電弧形成的火災(zāi)。由此，還可以保護生物和設(shè)備免于電流的或通過該電流起火的危險。根據(jù)本發(fā)明的保護開關(guān)11設(shè)置為用于保護以免受任何形式的故障的影響，故障在其出現(xiàn)時會導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化。在此優(yōu)選設(shè)置的是，所述至少一個電參數(shù)為電壓或電流。但是也可以設(shè)置的是，在這種情況下涉及到電功率。在此，電網(wǎng)優(yōu)選為特別在家庭的或地區(qū)的能量分配范圍內(nèi)用于分配電能量的任何形式的電開關(guān)電路。有兩個經(jīng)常出現(xiàn)的故障是公知的，所述故障導(dǎo)致電流或電壓的振幅的如下形式的非周期性的、基本上跳躍式的變化，這兩個故障通常公知為串行故障18或并行故障19，并且該故障在圖1和圖2中通過示意性地示出。串行故障18可以例如由于接觸問題產(chǎn)生，例如通過冷釬焊部位或通過材料疲勞產(chǎn)生。在此，以非周期性的間隔造成電傳導(dǎo)的中斷。由此中斷電流，并且在每次中斷時以及在每次重新接收電流時造成是潛在火源的電弧。在并行故障19中，例如由于兩條導(dǎo)線之間的絕緣疲勞而造成在兩條并行電導(dǎo)線之間的電流，其中，根據(jù)轉(zhuǎn)移電阻可能出現(xiàn)除了已流動電流之外的更高或更低的電流。在此，圖3示出了在設(shè)備內(nèi)、在這種情況下在三路配電器內(nèi)的組合的并行的和串行的故障18、19的出現(xiàn)。通過上述故障會在電網(wǎng)內(nèi)導(dǎo)致特別是電流或電壓的基本上跳躍式的變化。特別是由此會導(dǎo)致電流或電壓的基本上跳躍式的變化、擾動或升高。在此，電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的基本上跳躍式的變化可理解為短時間內(nèi)振幅的強烈或快速的升高，或者強烈及快速的下降。每個時間單元內(nèi)的電參數(shù)的升高或下降通常通過轉(zhuǎn)換速率來說明。優(yōu)選的是， 在本發(fā)明的意義上，電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的基本上跳躍式的變化可理解為帶有大于1500ν/μ s的轉(zhuǎn)換速率的電壓的變化或帶有大于lOOA/ns的轉(zhuǎn)換速率的電流的變化。根據(jù)本發(fā)明的保護開關(guān)11可具有用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的任何形式的探測器1，其中，探測器1與觸發(fā)單元10有效連接。這種探測器1不但可以是保護開關(guān)11的組成部分，也可以在保護開關(guān)11中可移除地使用或與該保護開關(guān)法蘭連接。優(yōu)選設(shè)置的是，保護開關(guān)11具有用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測器的按照下述根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計方案的探測器1，或與這樣的探測器連接。但是這樣的根據(jù)本發(fā)明的探測器1也可以構(gòu)造為結(jié)構(gòu)獨立的單元。并布置在電網(wǎng)內(nèi)或電網(wǎng)范圍內(nèi)。圖17至圖20分別示出特別是用于保護開關(guān)11的探測器1的優(yōu)選實施方式的功能性方塊圖，所述探測器具有用于基本上信號保真地接收至少一個電參數(shù)的時間變化過程的傳感器2，其中，探測器1構(gòu)造為優(yōu)選根據(jù)下面描述的方法用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)、特別是電流和/或電壓的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化。這種探測器1具有前面在描述根據(jù)本發(fā)明的保護開關(guān)11時闡述的優(yōu)點和效果。在此，根據(jù)本發(fā)明的探測器1具有用于基本信號保真地接收至少一個電參數(shù)的時間變化過程的傳感器2。這樣的傳感器2優(yōu)選例如構(gòu)造為或包括總電流互感器、電流互感器、福斯特探頭、霍爾發(fā)生器、分路電阻、伏特計或類似物，其中，特別也可以設(shè)置兩個或更多傳感器2的組合。優(yōu)選在此設(shè)置的是，為每條導(dǎo)線分配一個單獨的傳感器2，該傳感器接收或探測電參數(shù)的變化。如在圖17至圖20中所示那樣，按照根據(jù)本發(fā)明的探測器1的特別優(yōu)選的實施方式作如下設(shè)置，即，至少一個傳感器2的輸出供給用于形成正負(fù)號函數(shù)的第一單元3的輸入，第一單元3的輸出供給邊沿探測器4的輸入，邊沿探測器4的輸出供給用于探明方波函數(shù)的占空比的第二單元5的輸入，并且第二單元5的輸出供給輸出單元6的輸入。用于形成正負(fù)號函數(shù)的第一單元3例如優(yōu)選構(gòu)造為過調(diào)制的運算放大器。邊沿探測器4例如由例如用于曼徹斯特碼解碼的無線電技術(shù)所公知，并且可以設(shè)置在用于實施根據(jù)本發(fā)明的探測器1的每種構(gòu)造中。用于探明方波函數(shù)的占空比的第二單元5優(yōu)選構(gòu)造為濾波器機構(gòu)7，特別是構(gòu)造為帶通濾波器和/或梳狀濾波器和/或轉(zhuǎn)換單元8。這樣構(gòu)造成的第二單元5的使用或工作方式和其個體化的優(yōu)點在描述根據(jù)本發(fā)明的方法時進行了詳細描述。輸出單元6優(yōu)選構(gòu)造為用驅(qū)控開關(guān)器件、特別是保護開關(guān)11的觸發(fā)單元10，并因此具有相應(yīng)的電的和/或機械的輸出，以便驅(qū)控開關(guān)器件的觸發(fā)單元10。多個開關(guān)器件例如具有在開關(guān)器件殼體內(nèi)的開口，通過該開口可以借助銷釘影響開關(guān)器件的觸發(fā)單元10。 因此，輸出單元6可以具有這種銷釘。但是輸出單元6也可以構(gòu)造為用于對傳統(tǒng)故障電流保護開關(guān)的能量存儲電路充電。額外地，可以如在圖17至圖20中所示設(shè)置得是，根據(jù)本發(fā)明的探測器1具有數(shù)據(jù)處理單元9，利用該數(shù)據(jù)處理單元可以處理由傳感器2生成的用于隨后加工的第一參數(shù)信號15。在此優(yōu)選設(shè)置的是，放大第一參數(shù)信號15或?qū)㈦娏餍盘栕儞Q為電壓信號?？梢栽O(shè)置的是，根據(jù)本發(fā)明的探測器1的單個或所有組件在分立的硬件中構(gòu)造或?qū)嵤Ｒ部梢栽O(shè)置的是，根據(jù)本發(fā)明的探測器1的單個或所有組件以硬件或軟件的形式實施在集成開關(guān)電路中，例如實施在數(shù)字信號處理器(DSP)、微控制器(yC)、微處理器 (μ P)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)中。此外，本發(fā)明還涉及一種用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)特別是電流和/或電壓的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的方法，其中，基本上信號保真地接收該至少一個電參數(shù)的時間變化過程，并以此形成第一參數(shù)信號15，其中-在第一步驟中，分別就其持續(xù)時間為第一參數(shù)信號15的每個正的部分分派可預(yù)定的恒定的正的第一數(shù)值和/或為第一參數(shù)信號15的每個負(fù)的部分分派可預(yù)定的恒定的負(fù)的第二數(shù)值，并以此構(gòu)成第一方波信號16，其中優(yōu)選設(shè)置的是，第一數(shù)值和第二數(shù)值具有相同的絕對值，-在隨后的第二步驟中，探測第一方波信號16的上升或下降的邊沿，為在兩個相繼的上升或下降的邊沿之間的區(qū)域分派不等于零的可預(yù)定的恒定的第三數(shù)值，并為位于這些區(qū)域之間的區(qū)域分派數(shù)值零，并且以此形成第二方波信號17，
-在隨后的第三步驟中，確定第二方波信號17的第一占空比，-在隨后的第四步驟中，將第一占空比與占空比1 1作比較，并在第一占空比偏離占空比1 1的情況下，輸出該至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測。這種方法具有前面在描述根據(jù)本發(fā)明的保護開關(guān)時所闡述的優(yōu)點和效果。圖3至圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的方法在第一參數(shù)信號15上的應(yīng)用，該參數(shù)信號根據(jù)至少一個電參數(shù)的振幅的周期性的基本上跳躍式的變化形成，如其例如通過相角控制產(chǎn)生。在此，圖3示出接收的第一參數(shù)信號15。圖4不僅示出第一參數(shù)信號15，而且示出了根據(jù)該方法的第一步驟形成的第一方波信號16。在第一步驟中，所謂的正負(fù)號函數(shù)或者說符號函數(shù)用于第一參數(shù)信號15。在此，第一方法步驟可用于第一參數(shù)信號15的正的部分， 負(fù)的部分或這兩個部分。在第二方法步驟中如圖5中所示探測第一方波信號16的邊沿，并由上升的邊沿形成帶有可預(yù)定的振幅的第二方波信號17。在第一方波信號16的上升邊沿時在第二方波信號17中交替引起上升和下降的邊沿。在此，對第一參數(shù)信號16的正的或負(fù)的部分執(zhí)行第二方法步驟。隨后，在第三方法步驟中探明第二方波信號17的占空比。該占空比也稱為占空度，并以不同的方式方法表示或者說表達。此處說明的占空比1 1在專業(yè)文獻中有時也表達為0.5或50%，并如在圖5中所示表示出所謂的對稱方波信號，在該對稱方波中斷開持續(xù)時間等于接通持續(xù)時間。為了探明占空比，在根據(jù)本發(fā)明的方法中提出三種不同的方法，這些方法根據(jù)設(shè)置的方法實施方式的類型而自身帶有優(yōu)點。根據(jù)第三方法步驟的第一和第二優(yōu)選方案作如下設(shè)置，S卩，為探明第二方波信號 17的占空比而檢查其基本振蕩的能預(yù)定的偶數(shù)諧波振蕩成分。如果第二方波信號17是對稱的方波信號，那么該方波信號僅具有帶有為基本振蕩的非偶數(shù)倍頻率的諧波振蕩。因此， 這種第二方波信號是振幅周期性的、基本上跳躍式的變化的結(jié)果，其原因在于電參數(shù)的已知的且沒有故障的變化。圖6示出頻域中這樣的第二方波信號17的例子。與此相反，振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化作為不規(guī)則出現(xiàn)的故障的結(jié)果而形成，并通過其頻率是基本振蕩的偶數(shù)倍的諧波振蕩成分表現(xiàn)出來。根據(jù)第三方法步驟的第一優(yōu)選方案設(shè)置的是，第二方波信號17由時域轉(zhuǎn)換到拉普拉斯轉(zhuǎn)換空間(Bildbereich)中，優(yōu)選轉(zhuǎn)換到頻域中，并隨后探明基本振蕩的偶數(shù)諧波振蕩。由此，尤其可以在實施FFT時快速并非常準(zhǔn)確地探明基本振蕩和基本振蕩的諧波振蕩，并且也探明偶數(shù)諧波振蕩成分。這在使用探測器1內(nèi)的處理器時特別有利。這種設(shè)計方案例如設(shè)置在根據(jù)圖19或圖20的探測器1中。根據(jù)第三方法步驟的第一優(yōu)選方案設(shè)置的是，第二方波信號17借助于濾波器機構(gòu)7，特別是借助于帶通濾波器或梳狀濾波器進行濾波，并隨后探明基本振蕩的諧波振蕩。 由此，這種探測器1的分立的結(jié)構(gòu)是可行的，但是也適用于實施在集成電路中。帶有這種構(gòu)造的探測器1例如在圖17中示出。因為用于探明諧波振蕩的濾波器機構(gòu)7必須協(xié)調(diào)于基本振蕩，所以在這種實施方式的改進方案中作如下設(shè)置，即，濾波器機構(gòu)7的濾波常數(shù)匹配于基本振蕩的探明的頻率。為此可以設(shè)置第三單元12，用于匹配濾波系數(shù)，如在根據(jù)圖18 的方案中那樣?；菊袷幍念l率可以例如在邊沿探測器4的區(qū)域內(nèi)例如通過第一方波信號16的邊沿的計數(shù)探明。此外，第三方法步驟的第三優(yōu)選方案作如下設(shè)置，即，在該第三方法步驟中，為第二方波信號17加上或減去帶有第三數(shù)值的一半絕對值的信號，并以此形成第三方波信號， 其中，此外隨后檢查該第三方波信號的偏移自由度(Offsetfreiheit)。在這種情況下，我們試圖使第二方波信號17關(guān)于其正的和負(fù)的信號部分對稱化，這只能在帶有對稱的占空比或者說占空度的第二方波信號中實現(xiàn)。帶有由此偏離的占空比的第二方波信號17必然具有偏移，因此具有直流電壓部分。如果探測到了這樣的偏移或直流電壓部分，就可強制結(jié)束對至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測。在第四方法步驟中，除了已描述的將第一占空比與占空比1 1作比較，在第一占空比偏離占空比1 1的情況下輸出至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測。也就是說，或者發(fā)送信息到控制系統(tǒng)或用戶處，或者驅(qū)控開關(guān)器件的觸發(fā)單元10。在圖7至圖10中示出了在第一參數(shù)信號15的情況下的單個前述方法步驟，該方法步驟具有由于串行故障18而造成的電參數(shù)的非周期性的基本上跳躍式的變化。在此，在圖10中易于識別的是不同的表現(xiàn)為弱的諧波振蕩，這些諧波振蕩分別具有例如相同的絕對值。因此，除了非偶數(shù)諧波振蕩外，還出現(xiàn)了偶數(shù)諧波振蕩。在所謂的并行故障19中存在如下特殊情況，即，額外的信號例如電流重疊了未被干擾的參數(shù)信號。圖11至圖13示出了第一參數(shù)信號，以及非周期性干擾的第一參數(shù)信號 15的第一和第二方波信號，其中可以清楚地識別出第一參數(shù)信號15的基本上跳躍式的變化。圖14至圖16示出了第一參數(shù)信號15以及周期性干擾的第一參數(shù)信號15的第一和第二方波信號16，17，其中，可以清楚地識別出第一參數(shù)信號15的基本上跳躍式的變化。在此，在第一方法步驟中除了應(yīng)用純的正負(fù)號函數(shù)之外還可以設(shè)置邊沿的探測。 因此，正負(fù)號函數(shù)并不用于第一參數(shù)信號15的所有部分，而是僅用于具有增高的振幅的區(qū)域。因此作如下設(shè)置，即，在第一步驟中，在兩個時間上相繼的、基本上跳躍式的、相對于基本上跳躍式的變化之前的第一參數(shù)信號15具有更大的振幅的變化之間，將第一數(shù)值分派給第一參數(shù)信號15的正的部分，并且將第二數(shù)值分派給第一參數(shù)信號15的負(fù)的部分。然后，將以這種形式形成的第一方波信號16如上所述進一步處理并求值。在此優(yōu)選設(shè)置的是，并行地實施第一方法步驟的兩種前述方案。為了識別接通過程而優(yōu)選設(shè)置的是，在一段能預(yù)定的持續(xù)時間上暫存第一參數(shù)信號15，特別是時間上非周期性的第一參數(shù)信號15。此外還可以設(shè)置的是，在機構(gòu)中并行地運行所述方法的不同方案或所述探測器1 的不同設(shè)計方案，例如以便對更復(fù)雜的第一參數(shù)信號15求值，該參數(shù)信號由帶有不同振幅的多個單個信號組合而成。圖20示出了這種機構(gòu)的方塊圖，其中，設(shè)置有用于電平分離的第四單元和用于將邊沿分配給不同振幅的第五單元。所示出的實施方式具有用于探明占空比的不同構(gòu)造的第二單元，但是也可以設(shè)置的是，這些單元構(gòu)造相同。其它根據(jù)本發(fā)明的實施方式只具有所述特征的一部分，其中可以設(shè)置的是每一種特征組合，特別是所介紹的不同實施方式的特征組合。
權(quán)利要求
1.保護開關(guān)(11)，所述保護開關(guān)具有用于能預(yù)定地切斷電網(wǎng)的分離觸點，其中，所述分離觸點能由至少一個觸發(fā)單元(10)驅(qū)控，其特征在于，所述保護開關(guān)具有探測器(1)，用于探測所述電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化，并且所述觸發(fā)單元(10)與所述探測器(1)有效連接。
2.探測器(1)，所述探測器具有傳感器O)，用于基本上信號保真地接收所述至少一個電參數(shù)的時間變化過程，其特征在于，所述探測器(1)構(gòu)造為用于優(yōu)選根據(jù)權(quán)利要求7-16 之一所述的方法來探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)、特別是電流和/或電壓的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探測器(1)，其特征在于，所述傳感器(2)的輸出供給用于形成正負(fù)號函數(shù)的第一單元(3)的輸入，所述第一單元(3)的輸出供給邊沿探測器的輸入，所述邊沿探測器(4)的輸出供給用于探明方波函數(shù)的占空比的第二單元(5)的輸入，并且所述第二單元(5)的輸出供給輸出單元(6)的輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測器(1)，其特征在于，所述第二單元( 構(gòu)造為濾波器機構(gòu)(7)，特別是構(gòu)造為帶通濾波器和/或梳狀濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的探測器(1)，其特征在于，所述第二單元(5)構(gòu)造為轉(zhuǎn)換單元⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一所述的探測器(1)，其特征在于，所述輸出單元(6)構(gòu)造為用于驅(qū)控開關(guān)器件的、特別是保護開關(guān)(11)的觸發(fā)單元(10)。
7.用于探測電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)、特別是電流和/或電壓的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的方法，其中，基本上信號保真地接收所述至少一個電參數(shù)的時間變化過程，并以此形成第一參數(shù)信號(15)，其特征在于，-在第一步驟中，分別就其持續(xù)時間為所述第一參數(shù)信號(1 的每個正的部分分派能預(yù)定的恒定的正的第一數(shù)值和/或為所述第一參數(shù)信號(1 的每個負(fù)的部分分派能預(yù)定的恒定的負(fù)的第二數(shù)值，并以此形成第一方波信號(16)，-在隨后的第二步驟中，探測所述第一方波信號(16)的上升邊沿或下降邊沿，為在兩個相繼的上升邊沿之間或下降邊沿之間的區(qū)域分派不等于零的能預(yù)定的恒定的第三數(shù)值， 并為位于這些區(qū)域之間的區(qū)域分派數(shù)值零，并且以此形成第二方波信號(17)，-在隨后的第三步驟中，探明所述第二方波信號(17)的第一占空比，-在隨后的第四步驟中，將所述第一占空比與占空比1 1作比較，并在所述第一占空比偏離占空比1 1的情況下輸出對所述至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一步驟中，在兩個時間上相繼的、基本上跳躍式的、相對于基本上跳躍式的變化前的第一參數(shù)信號(1 具有更大的振幅的變化之間，將所述第一數(shù)值分派給所述第一參數(shù)信號(1 的正的部分，并且將所述第二數(shù)值分派給所述第一參數(shù)信號(1 的負(fù)的部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值具有相同的絕對值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，為了探明所述第二方波信號 (17)的占空比而檢查其基本振蕩的能預(yù)定的偶數(shù)諧波振蕩成分。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，將所述第二方波信號(17)由時域轉(zhuǎn)換到拉普拉斯轉(zhuǎn)換空間，并且隨后探明基本振蕩的偶數(shù)諧波振蕩。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，將所述第二方波信號(17)由時域轉(zhuǎn)換到頻域，并且隨后探明基本振蕩的所述偶數(shù)諧波振蕩。
13.根據(jù)權(quán)利要求7至12之一所述的方法，其特征在于，將所述第二方波信號(17)借助于濾波器機構(gòu)(7)，特別借助于帶通濾波器或梳狀濾波器來濾波，并且隨后探明基本振蕩的偶數(shù)諧波振蕩。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，使所述濾波器機構(gòu)(7)的濾波常數(shù)匹配于基本振蕩的探明的頻率。
15.根據(jù)權(quán)利要求7至14之一所述的方法，其特征在于，為所述第二方波信號(17)加上或減去帶有所述第三數(shù)值的一半絕對值的信號，并以此形成第三方波信號，并且隨后檢查該第三信號的偏移自由度。
16.根據(jù)權(quán)利要求7至15之一所述的方法，其特征在于，在能預(yù)定的持續(xù)時間上暫存所述第一參數(shù)信號，特別是時間上非周期性的所述第一參數(shù)信號。
全文摘要
一種保護開關(guān)(11)，所述保護開關(guān)具有用于可預(yù)定地斷開電網(wǎng)的分離觸點，其中，該分離觸點可以由至少一個觸發(fā)單元(10)驅(qū)控，為了降低電網(wǎng)中通過故障引起的火災(zāi)危險而作如下建議該保護開關(guān)具有用于探測該電網(wǎng)內(nèi)至少一個電參數(shù)的振幅的非周期性的、基本上跳躍式的變化的探測器(1)，并且該觸發(fā)單元(10)與該探測器(1)有效連接。
文檔編號H02H1/00GK102362405SQ201080008977
公開日2012年2月22日 申請日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者米夏埃爾·科赫 申請人:伊頓有限公司